DE960435C

DE960435C - Abrasive bodies made from molten alumina cores and process for their manufacture

Info

Publication number: DE960435C
Application number: DEC7098A
Authority: DE
Inventors: Henry Russel
Original assignee: Carborundum Co
Current assignee: Unifrax 1 LLC
Priority date: 1953-02-06
Filing date: 1953-02-06
Publication date: 1957-03-21

Description

Schleifkörper aus geschmolzenen Tonerdekörnern und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft glasartig gebundene Körper aus geschmolzener Tonerde, insbesondere Schleifkörper aus geschmolzener Tonerde, wie Schleifscheiben, Wetzsteine, Abziehsteine usw., die durch glasartige Borsilikate gebunden sind, und Verfahren zu ihrer Herstellung.Abrasive articles made from fused alumina grains and their process Manufacture The invention relates to vitreous bonded bodies made of molten Alumina, in particular abrasives made from molten alumina, such as grinding wheels, Whetstones, whetstones, etc., which are bound by vitreous borosilicates, and Process for their manufacture.

Bindemittel aus Borsilikat wurden für die Herstellung von keramisch gebundenen Schleifprodukten bereits vorgeschlagen. Borsilikate hat man z. B. bereits zum Binden von Schleifkörpern aus Siliziumkarbid verwendet, die sich hierbei gut bewährten, sich jedoch für Körper aus geschmolzener Tonerde weniger gut eigneten. Dies war nicht weiter verwunderlich, da jahrelange Erfahrungen gezeigt haben, daß gute Bindemittel für bestimmte Schleifkörper oft nicht für die Bindung von anderen Schleifkörpern brauchbar sind, sondern nur geringe oder keine Bindekraft zeigen oder sogar die Schleifwirkung des Materials aufheben oder stören. Aus diesem Grunde überrascht es auch nicht weiter, daß zur Bindung von Siliziumkarbid brauchbare Borsilikate für die Bindung von körniger, geschmolzener Tonerde weniger geeignet waren. Auch zum. Binden von anderen Schleifmitteln einschließlich körniger Tonerde verwendete Borsilikate brachten kein restlos befriedigendes Ergebnis.Borosilicate binders were used in the manufacture of ceramic bonded abrasive products already proposed. Borosilicates have z. B. already Used to bond silicon carbide grinding tools, which are good here proven, but were less suitable for bodies made of molten clay. This was not surprising, as years of experience have shown that good binders for certain abrasives often not for the bond of others Abrasives are useful, but show little or no bond strength or even cancel or disrupt the abrasive effect of the material. For this reason It is also not surprising that borosilicates can be used to bond silicon carbide were less suitable for binding granular, molten clay. Even to the. Used to bond other abrasives including granular clay Borosilicates did not produce a completely satisfactory result.

Die Erfindung befaßt sich deshalb nur mit der Bindung körniger, geschmolzener Tonerde mit Hilfe von speziellen Alkaliborsilikaten, die für geschmolzene Tonerdeteilchen besonders geeignet sind.The invention is therefore only concerned with the bonding of granular, molten ones Alumina with the help of special alkali borosilicates that are used for molten alumina particles are particularly suitable.

Bei der Herstellung von Schleifkörpern aus geschmolzener Tonerde ist es zunächst wünschenswert, daß das Bindemittel die Tonerdeteilchen gut benetzt und an ihnen so fest haftet, daß die Körper beim Schleifen nicht zerbrechen und die beim Schleifen erforderliche Geschwindigkeit aushalten. Außerdem muß das Bindemittel auch ohne besonders hohe Temperaturen oder übermäßig lange Brenndauer gründlich verglasen. Eine niedrige Brenntemperatur ist auch deshalb vorzuziehen, damit metallische Verstärkungseinlagen, wie Spindeln o der Wellen, in den Schleifkörpern während des anschließenden Brennens keine Schäden erleiden.In the manufacture of abrasive tools from fused alumina it is it is initially desirable that the binder wets the clay particles well and adheres to them so tightly that the bodies do not break during grinding and the withstand the required speed when grinding. In addition, the binder must even without particularly high temperatures or excessively long burn time glaze thoroughly. A low firing temperature is also preferable thus metallic reinforcement inserts, such as spindles o the shafts, in the grinding tools suffer no damage during the subsequent firing.

Weiter ist es wichtig, daß das Bindemittel zu den Teilchen aus Tonerde eine gewisse Affinität oder Haftfähigkeit besitzt und damit eine hohe Festigkeit des gebrannten Körpers bei geringem Gehalt an Bindemittel gewährleistet. Es ist auch wünschenswert, daß die glasartige Bindung eine ausreichende Härte besitzt, so daß die Herstellung von Schleifscheiben und anderen Gegenständen möglich wird, für die eine keramische Bindung mit wesentlich geringerer Härte zum Schleifen von vielen Materialien völlig ungeeignet sein würde: Die bisher verwendeten glasartigen Bindemittel für Schleiferzeugnisse aus Tonerde versagten in einer oder mehreren der obenerwähnten Eigenschaften.It is also important that the binder be added to the clay particles has a certain affinity or adhesiveness and thus a high level of strength of the fired body with a low content of binder. It is it is also desirable that the vitreous bond has sufficient hardness, so that the production of grinding wheels and other objects is possible, for a ceramic bond with a significantly lower hardness for grinding many materials would be completely unsuitable: The glass-like ones used so far Alumina abrasive binders failed in one or more of the ways of the properties mentioned above.

Die Erfindung bezweckt die Erzeugung von glasartig gebundenen Körpern aus geschmolzener Tonerde, die als Bindemittel glasartige Borsilikate enthalten, die die Nachteile der Bindemittel früherer Art verringern oder ganz vermeiden und bessere Schleif- und Schrämeigenschaften besitzen.The invention aims to produce vitreous bound bodies from molten alumina containing vitreous borosilicates as binders, which reduce or completely avoid the disadvantages of the binders of the previous type and have better grinding and cutting properties.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß man hochwertige Schleifkörper bekommt, wenn ein beträchtlicher Anteil des Alkaligehalts des Bindemittels aus Lithiumoxyd besteht. Das Lithiumoxyd scheint dem Bindemittel eine unerwartet hohe Affinität zur Tonerde zu verleihen, so daß diese gründlich vom Bindemittel bei niedrigen Temperaturen, wie etwa Iooo° und niedriger, benetzt wird. Des weiteren erhalten die hier beschriebenen glasartigen Bindemittel durch Lithiumoxyd diese hohe Affinität und/oder Bindefähigkeit gegen körnige, geschmolzene Tonerde, selbst wenn sie einen hohen Prozentsatz an Kieselsäure, wie z. B. 6o% oder mehr, z. B. 69%, enthalten. Demzufolge ist es möglich, Körper aus Tonerde mit einer harten und glasartigen Bindung, die in nur geringem Maß Kristalle enthält, herzustellen, selbst wenn die Körper bei Iooo° und niedriger gebrannt werden. Wenn die Tonerdeteilchen durch lithiumoxydhaltige Borsilikate gebunden sind, ermöglichen die Fließbarkeit des Bindemittels bei der Brenntemperatur und die Benetzbarkeit und/oder ihr Anhaften an den Schleifkörpern aus Tonerde die Verwendung von geringeren Mengen an Bindemittel, als sie bisher für die hohe Festigkeit der Körper als notwendig erachtet wurden. Überdies verleihen große Mengen an Kieselsäure dem Bindemittel eine Härte, die bisher mit glasartigen Bindemitteln bei gleichen Brenntemperaturen nicht zu erreichen war. Die hier verwendeten Bindemittel enthalten im allgemeinen weniger als Io% Alkalioxyde, von denen etwa 1,5 bis 5% aus Lithiumoxyd bestehen. Das Bindemittel enthält außerdem bis zu 15% Boroxyd und über 6o% Kieselsäure. Wenn auch die Borsilikate der Erfindung gewöhnlich 6o °% oder mehr Kieselsäure enthalten, um eine Bindung mit großer Härte zu erzielen, können jedoch auch geringere Mengen Kieselsäure verwendet werden, wenn die Härte des Bindemittels nicht so von Bedeutung ist und besonders kurze Brennzeiten und geringe Brenntemperaturen wünschenswert sind und eine weichere Bindung zulässig oder sogar erwünscht ist. Das Lithiumoxyd übt in diesen weicheren Bindemitteln trotzdem seine benetzende Wirkung auf die Tonerdeteilchen aus und ermöglicht eine Herabsetzung der Bindemittelmenge, die sonst ohne Lithiumoxyd erforderlich wäre. Es ist empfehlenswert, der Mischung eine kleine Menge Tonerde mit etwas Erdalkali oder ein anderes Flußmittel zuzufügen.According to the invention it was found that high-quality abrasives are used gets when a significant proportion of the alkali content of the binder is made from lithium oxide consists. The lithium oxide appears to have an unexpectedly high affinity for the binder to lend to the clay so that it is thoroughly removed from the binder at low temperatures, such as Iooo ° and lower, is wetted. In addition, the here described vitreous binder due to lithium oxide this high affinity and / or binding capacity against granular, molten clay, even if it contains a high percentage Silica, such as B. 6o% or more, e.g. B. 69% included. As a result, it is possible Body made of clay with a hard and vitreous bond that is only slight Measure contains crystals, produce even when the bodies are at Iooo ° and lower to be burned. When the alumina particles are bound by borosilicates containing lithium oxide allow the binder to flow at the firing temperature and the wettability and / or their adherence to the alumina abrasive bodies of smaller amounts of binder than previously required for the high strength of the Bodies were deemed necessary. In addition, large amounts of silica impart the binder has a hardness that was previously the same as that of vitreous binders Firing temperatures could not be reached. The binders used here contain generally less than 10% alkali oxides, of which about 1.5 to 5% is lithium oxide exist. The binder also contains up to 15% boron oxide and over 6o% silica. Although the borosilicates of the invention usually contain 60% or more silica, to achieve a bond with great hardness, however, smaller amounts can also be used Silica can be used when the hardness of the binder is not that important and particularly short firing times and low firing temperatures are desirable and a softer bond is permitted or even desirable. The lithium oxide Nevertheless, in these softer binders it exerts its wetting effect on the alumina particles and enables a reduction in the amount of binder that would otherwise be required without lithium oxide would be required. We recommend adding a small amount of clay to the mixture with some alkaline earth or another flux to add.

Zum weiteren Verständnis sei auf die Zeichnungen verwiesen.Please refer to the drawings for a further understanding.

Fig.I stellt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß hergestellte Schleifscheibe dar, in der ein Verstärkungsring eingebettet ist; Fig. 2 zeigt in Perspektive eine Schleifwalze der Erfindung; Fig. 3 stellt in starker Vergrößerung die Struktur eines Bruchstückes eines gebundenen Tonerdeschleifkörpers der Erfindung dar und zeigt die Anordnung des glasartigen Bindemittels und die leeren Räume zwischen den Körnchen des Körpers; Fig. 4 zeigt in gleicher Vergrößerung einen Schleifkörper aus Tonerde, in welchem ein typisches Bindemittel der früheren Art verwendet wurde.Fig.I shows a cross section through a manufactured according to the invention Represents grinding wheel in which a reinforcing ring is embedded; Fig. 2 shows in Perspective of a sanding roll of the invention; Fig. 3 shows in high magnification the structure of a fragment of a bonded alumina abrasive of the invention and shows the arrangement of the vitreous binder and the empty spaces between the granules of the body; Fig. 4 shows a grinding body in the same enlargement made of clay in which a typical binder of the earlier type was used.

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung, sollen aber diese keinesfalls beschränken. Sie zeigen im speziellen die Art und Weise, in der die Schleifkörper aus glasartig gebundener, geschmolzener Tonerde erfindungsgemäß hergestellt werden. Beispiel I Rohmaterial Gewichtsteile Kieselsäure ..................... 750 Feldspat........................ Io Tonerde........................ 6 Borsäure ....................... 262 Kryolith........................ 98 Kaliumnitrat.................... 45 Flußspat ....................... 3 Talkum ........................ 28 Lithiumcarbonat .:.............. 9o Die Mischung obiger Zusammensetzung wird geschmolzen, so daß eine. homogene flüssige Masse entsteht, die durch Ausgießen in Wasser granuliert wird. Das granulierte Material wird dann getrocknet und bis zu einer Korngröße von etwa 75 Mikron und feiner gemahlen.The following examples serve to illustrate but are intended to do so in no way restrict. In particular, they show the manner in which the Abrasive body made from vitreous bonded molten alumina according to the invention will. Example I Raw material parts by weight of silica ..................... 750 Feldspar ........................ Io clay ....................... . 6 Boric acid ....................... 262 Cryolite ........................ 98 Potassium nitrate .................... 45 fluorspar ....................... 3 Talc ........................ 28 Lithium carbonate.: .............. 9o The mixture of the above composition is melted so that a. homogeneous liquid The result is a mass that is granulated by pouring it into water. The granulated material is then dried and ground to a grain size of about 75 microns and finer.

Aus diesem Material werden Schleifscheiben mit einem Durchmesser von io cm, 2,5 cm Dicke und einem Achsenloch von 1,27 cm Durchmesser wie folgt hergestellt. Es wird ein Gemenge zum Druckverformen aus einer Mischung der oben beschriebenen, pulverisierten, glasartigen Schleifteilchen aus Tonerde mit Dextrin in den folgenden Mengenverhältnissen hergestellt Gewichtsteile Schleifkörner aus geschmolzener Ton- erde (Korngröße etwa 250 Mikron) ... gi,o gepulvertes, lithiumoxydhaltiges Borsili- kat (wie oben) ................... 9,o Dextrin ........................... 1,5 Wasser............................ 2,5 Diese Mischung wird bei einem Druck von 105 kg/cm² zu einer Scheibe der gewünschten Größe und Form gepreßt, der entstandene Körper wird aus der Form herausgenommen, getrocknet und insgesamt Io Stunden bei Iooo° gebrannt. Eine geeignete Brennmethode besteht darin, daß die Körper im Verlauf von 4 Stunden auf Iooo° erhitzt werden, 2 Stunden auf dieser Temperatur gehalten und dann etwa innerhalb von 4 Stunden auf Zimmertemperatur oder etwas darüber abgekühlt werden. Die gebrannten Körper werden darauf aus dem Ofen genommen und in üblicher Weise abgezogen.Grinding disks with a diameter of 10 cm, 2.5 cm thick and an axis hole 1.27 cm in diameter are made from this material as follows. A mixture for compression molding is prepared from a mixture of the above-described, powdered, vitreous abrasive particles of alumina with dextrin in the following proportions Parts by weight Abrasive grains made from molten clay earth (grain size about 250 microns) ... gi, o powdered borosilicate containing lithium oxide kat (as above) ................... 9, o Dextrin ........................... 1.5 Water ............................ 2.5 This mixture is pressed into a disk of the desired size and shape at a pressure of 105 kg / cm², the resulting body is removed from the mold, dried and fired at 100 ° for a total of 10 hours. A suitable burning method is that the bodies are heated to 100 ° in the course of 4 hours, kept at this temperature for 2 hours and then cooled to room temperature or slightly above within about 4 hours. The fired bodies are then taken out of the furnace and peeled off in the usual way.

Die glasartige Bindung des fertigen Körpers besitzt der Analyse nach die folgende Zusammensetzung (als Oxyde berechnet) S'02 ................ 69,1o A1203 ................ 2,91 CaO ................. 0,33 MgO ................ o,63 K20 ................. 2,00 Nag 0 ................ 3,95 B203................. 12,96 Li2 0 ................. 3,35 F2 ................... 4,57 Fe. 0, ............... o,2o Beispiel 2 Verstärkte Schleifscheiben, wie sie in Fig. I gezeigt sind, bei denen der gebundene Schleifkörper 5 mit dem Achsenloch 6 durch einen Stahlring 7 verstärkt ist, wurden aus der Mischung von Beispiel I hergestellt und nach dem Verfahren von Beispiel I weiterverarbeitet, nur daß beim Einfüllen der Masse in die Form ein Verstärkungsring 7 aus Stahl eingebettet wird. Dieser Ring wird nach teilweiser Füllung der Form eingelegt und dann der Rest der Masse auf ihn gefüllt. Falls gewünscht, kann der zuerst in die Form eingefüllte Teil der Mischung einem geringen Druck ausgesetzt werden, so daß der danach eingelegte Ring eine genaue Lage erhält. Auch können ein oder mehrere Verstärkungsringe in gleicher Weise in der Scheibe während des Verformens eingebettet werden, oder es können die Verstärkungen aus anderen Formen, wie Stahlgestängen, -stäben, -geflechten usw., bestehen. Der Körper wird zum Schluß gepreßt, so daß der Ring oder dergleichen die gewünschte Lage annimmt, wie dies in den Zeichnungen angegeben ist. Die niedrige Brenntemperatur zur Verglasung der Bindung ist von besonderem Vorteil, da sie dem Verstärkungsring oder anderen Verstärkungsvorrichtungen nicht schadet, so daß deren ursprüngliche Festigkeit erhalten bleibt. Beispiel 3 Die gleiche Bindemittelzusammensetzung und Schleifmittelmischung der Beispiele I und 2 kann auch zur Herstellung von Schleifwalzen, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind, verwendet werden, in der der gebundene Schleifkörper 9 um eine rostfreie Stahlspindel oder -welle, deren eines Ende während der Verformung sich innerhalb des Schleifkörpers 9 befindet, angeordnet ist. Dies läßt sich leicht bewerkstelligen, indem man den Boden der Form mit einer Öffnung im gleichen Durchmesser wie die rostfreie Stahlwelle versieht, so daß das Ende der Welle in einem Ausmaß aufwärts in die Form ragt, wie es zur Einlagerung der Welle wünschenswert ist. Die oben beschriebene Verfahrensweise zur Herstellung von Schleifkörpern ist der bisherigen Praxis bei der Herstellung von glasartigen Bindungen mit höheren Brenntemperaturen außerordentlich überlegen, bei denen es notwendig war, die Schleifkörper getrennt zu brennen und die Welle oder Achse in das Loch der gebrannten Form nachträglich einzukitten. Die Schwierigkeiten der letzten Verfahrensweise, nämlich die Achse genau zentral anzubringen, leuchten ohne Zweifel ein. Die Beseitigung derartiger Schwierigkeiten, ebenso wie die leichtere Verformung des vollständig montierten Körpers bedeuten weitere Vorteile außer den bereits genannten Vorzügen der vorliegenden Bindemittelzusammensetzung.The analysis shows that the finished body has a vitreous bond the following composition (calculated as oxides) S'02 ................ 69.1o A1203 ................ 2.91 CaO ................. 0.33 MgO ......... ....... o, 63 K20 ................. 2.00 Nag 0 ................ 3.95 B203 ................. 12.96 Li2 0 ... .............. 3.35 F2 ................... 4.57 Fe. 0, ............... o, 2o Example 2 Reinforced Grinding wheels, as shown in Fig. I, in which the bonded abrasive article 5 with the axle hole 6 reinforced by a steel ring 7 were made from the mixture from Example I and processed further by the method of Example I, only that when the mass is poured into the mold, a reinforcing ring 7 made of steel is embedded will. This ring is inserted after the mold has been partially filled and then the rest the crowd filled on him. If desired, the first poured into the mold Part of the mixture is subjected to a low pressure, so that the subsequently inserted Ring receives an exact location. One or more reinforcement rings can also be used in same way to be embedded in the disc during deformation, or it The reinforcements can be made from other forms, such as steel rods, rods, braids etc. exist. The body is finally pressed, so that the ring or the like assumes the desired position, as indicated in the drawings. The low one Firing temperature for vitrification of the bond is of particular advantage as it corresponds to the Reinforcement ring or other reinforcement devices does not harm, so that their original strength is retained. Example 3 The same binder composition and abrasive mixture of Examples I and 2 can also be used for the production of grinding rolls, as shown in Fig. 2 can be used in the bonded abrasive grit 9 around a stainless steel spindle or shaft, one end of which during deformation is located within the grinding wheel 9, is arranged. This can be done easily do this by making the bottom of the mold with an opening of the same diameter as the stainless steel shaft provides so that the end of the shaft to an extent protrudes upward into the form, as is desirable for embedding the shaft. the The procedure described above for the production of grinding tools is the previous one Practice in the production of vitreous bonds with higher firing temperatures extraordinarily superior where it was necessary to separate the grinding wheels to burn and the shaft or axle in the hole of the burned shape afterwards to cement. The difficulties of the last procedure, namely the axis to be placed exactly in the center make sense without a doubt. The elimination of such Difficulties, as well as the easier deformation of the fully assembled Body mean other benefits besides the benefits already mentioned of the present Binder composition.

Fig. 3 der Zeichnung stellt schematisch die Struktur eines glasartig gebundenen, geschmolzenen Tonerdeschleifkörpers dar, der ein Bindemittel aus Borsilikat mit Lithiumoxyd enthält. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, werden die Schleifkörner iII aus geschmolzener Tonerde durch ein glasartiges Bindemittel 12 zusammengehalten, das während des Brennens längs der Oberflächen der Schleifteilchen geflossen ist, diese gründlich benetzt hat und sie durch kleine Vorsprünge 13 verbindet, die sich in den kleinen Winkelräumen zwischen den Berührungspunkten oder Ecken der Schleifteilchen befinden. Die Anordnung des Bindemittels in der beschriebenen Weise läßt die breiteren Porenräume 14 des Körpers im wesentlichen offen und ungefüllt. Infolgedessen besitzt der Schleifkörper eine rasche, kühle und selbsttätige Schleifwirkung.Fig. 3 of the drawing shows schematically the structure of a glass-like bonded, molten alumina abrasive, which is a binder made from borosilicate with lithium oxide contains. As can be seen from the drawing, the abrasive grains iII of molten alumina held together by a vitreous binder 12, which flowed along the surfaces of the abrasive particles during firing, this has thoroughly wetted and connects them by small projections 13, which in the small angular spaces between the points of contact or corners of the abrasive particles are located. The arrangement of the binder in the manner described leaves the wider Pore spaces 14 of the body are essentially open and unfilled. As a result, owns the grinding wheel has a quick, cool and automatic grinding effect.

Im Vergleich hierzu zeigt Fig. q. einen Schleifkörper aus geschmolzener Tonerde in stark vergrößertem Maßstab, bei dem die Tonerdeteilchen 15 durch die gleiche Menge eines verglasten Bindemittels 16 gebunden sind, das kein Lithiumoxyd enthält und für die Zusammensetzung, wie sie bisher üblich war, typisch ist. Es ist aus der Struktur des Körpers von Fig. q. zu ersehen, daß das Bindemittel die Oberflächen der Schleifteilchen nicht wirksam benetzt, noch eine ausgesprochene Affinität zu diesen besitzt. Demzufolge fließt das Bindemittel nicht längs der Oberflächen der Schleifteilchen und sammelt sich nicht in den winkligen Räumen zwischen den sich berührenden Spitzen und Ecken der angrenzenden Schleifkörper,- vielmehr bleibt es in erheblichem Maße dort, wo es während des Verformens untergebracht war, verstopft die Poren und Räume zwischen den Körnern, wo es kaum eine fördernde Wirkung auf die Festigkeit des Körpers auszuüben vermag. Obwohl die gleiche Menge an Bindemittel wie bei der Herstellung der gebundenen Schleifkörper mit der Struktur der Fig. 3 verwendet wird, ist die Festigkeit wesentlich geringer. Nach Fig. 3 hat es den Anschein, als ob weniger Bindemittel vorhanden ist; dies liegt ohne Zweifel an der besseren Verteilung, die das Bindemittel erfahren hat, das gleichmäßig die gesamte Oberfläche der Schleifteilchen überzieht. Des weiteren enthält das Bindemittel in Fig. q eine beträchtliche Menge an feinem kristallinischem Material 17, so daß es sich nicht in völlig verglastem Zustand befindet. Wie bereits festgestellt, sind die Poren 18 zwischen den Körnchen so mit dem Bindemittel ausgefüllt, daß die selbsttätige Schleifwirkung und Kühle des Schliffs zum großen Teil verlorengegangen sind.In comparison, FIG. Q shows. an abrasive made of molten Alumina on a greatly enlarged scale, in which the alumina particles 15 by the the same amount of a vitrified binder 16 are bound that does not contain lithium oxide contains and is typical of the composition as it has been customary up to now. It is from the structure of the body of Fig. q. to see that the binder is the Surfaces of the abrasive particles are not effectively wetted, nor any pronounced Has an affinity for them. As a result, the binder does not flow along the surfaces of the abrasive particles and does not collect in the angled spaces between the touching tips and corners of the adjoining grinding wheels - rather remains it clogs significantly where it was housed during the deformation the pores and spaces between the grains where there is hardly any beneficial effect on able to exercise the strength of the body. Although the same amount of binder as in the manufacture of the bonded abrasive articles with the structure of FIG. 3 is used, the strength is much lower. According to Fig. 3 it appears as if there was less binder; this is no doubt due to the better one Distribution that the binder has undergone evenly over the entire surface the abrasive particles coats. Furthermore, the binder in Fig. Q contains a considerable amount of fine crystalline material 17 so that it is not is completely glazed. As stated earlier, the pores are 18th between the granules so filled with the binder that the automatic grinding effect and coolness of the grinding are largely lost are.

Die Schleifkörper aus gebundener, geschmolzener Tonerde der Erfindung, in denen das Bindemittel aus Borsilikat mit einem gewissen Gehalt an Lithiumoxyd besteht und einen hohen Gehalt an Kieselsäure besitzt, weisen eine höhere Lebensdauer auf, so daß mehr Stücke mit ihnen pro Scheibe geschliffen werden können, im Durchschnitt 2o bis 6o% mehr und selbst bis zu Ioo%, im Vergleich zu Schleifscheiben, die Bindemittel anderer Zusammensetzung enthalten. Diese längere Lebensdauer beruht auf der hohen mechanischen Festigkeit des Bindemittels, das vermutlich eine größere Affinität zu den Oberflächen der geschmolzenen Tonerde besitzt, was wiederum eine Einsparung an Bindemittel ermöglicht. Die scharfen Schleifkörner werden fest durch eine geringe Menge Bindemittel zusammengehalten und nutzen sich nur langsam ab, ehe sie von dem Bindemittel abgeschabt sind. Mehr Porenraum ohne Verlust an Festigkeit ergibt auch einen glasartig gebundenen Schleifkörper, der anfangs selbsttätig arbeitet und während seiner Benutzung nur in geringstem Maße ein Abziehen erfordert. Die nach der Erfindung verbesserte Schleifscheibenstruktur ergibt eine genauere Toleranz und eine bessere Oberflächenwirkung an den mit den Schleifscheiben bearbeiteten Flächen. Es ist auch möglich, Schleifscheiben zu erzeugen, die eine so vielseitige Struktur besitzen, daß die gleiche Scheibe für verschiedene Schleifarbeiten verwendet werden kann und man nur noch wenige Schleifscheibenmuster braucht.The bonded fused alumina abrasive articles of the invention, in which the binder is made of borosilicate with a certain content of lithium oxide and has a high silica content, have a longer service life so that more pieces can be sanded with them per disc, on average 2o to 6o% more and even up to 100%, compared to grinding wheels, the binders other composition included. This longer service life is due to the high mechanical strength of the binder, which is believed to have a greater affinity to the surfaces of the molten alumina, which in turn is a saving of binding agent allows. The sharp abrasive grains are made firm by a small one Lot of binder held together and wear out slowly before taking off from that Binders are scraped off. Also results in more pore space without loss of strength a vitreous bonded abrasive that initially works automatically and during its use only requires a minimal amount of peeling. According to the invention improved grinding wheel structure gives a more accurate tolerance and a better one Surface effect on the surfaces processed with the grinding wheels. It is also possible to produce grinding wheels with such a versatile structure, that the same disc can be used for different grinding jobs and you only need a few grinding wheel samples.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Abrasive bodies made from fused alumina grains and vitrified borosilicate as a binder, characterized in that a considerable Part of the alkali content of the binder consists of lithium oxide.

2. Grinding wheel according to claim i, characterized in that uniformly between the alumina grains are distributed, binder-free pores and the binder to a large extent as a thin, firmly adhering film on the surface of the abrasive grains on theirs Points of contact.

3. Abrasive body according to claim i, characterized in that that the binder is at least 60% silica, up to 15% boron oxide and as much lithium oxide contains that it becomes liquid when burning at Iooo ° and adheres to the grains of clay.

4. Abrasive body according to claims i and 3, characterized in that the binder according to the analysis (converted to oxides) about 69% silica, 13% boron oxide and less as Io% contains alkali oxides with a proportion of about 3% lithium oxide.

5. Grinding wheel according to claims I, 3 and 4, characterized in that the binder of Analysis based on (converted to oxides) about 69% silica, 13% boron oxide, 3% alumina and contains less than 10% alkali metal oxides with a proportion of about 3% lithium oxide.

6. Abrasive body according to claims i and 3 to 5, characterized in that the binder contains z, 5 to 5% lithium oxide.

7. Bonded abrasives after Claim i, characterized in that the grinding body is mounted on a metal shaft or stainless steel is attached. B.

Abrasive body according to claim i, characterized characterized in that they are reinforced by metallic inserts.

9. Procedure for the production of grinding bodies according to claims i to 8, characterized in that that a moist mixture of abrasive grains of fused alumina with a Binder, which contains borosilicate containing lithium oxide, produced the mixture deformed into a grinding wheel around the end of a steel shaft, dried and at A temperature is fired that the binder without damaging the steel shaft can glaze. Io. Method according to claim 9, characterized in that one Glass frit made of borosilicate containing lithium oxide, powdered and used as a binder is used. ii. Method according to claims 9 and io, characterized in that that the metal inserts are inserted before drying and firing. Considered Publications: German Patent No. 688 147; Journal »Angewandte Chemie«, Supplement No. 38, 1940; Bulletin American Ceramic Society, 1954 pp. 232, 233; magazine "Silicates Industriels", 1952, pp. 297 to 299.